(選做題)如圖所示,在A、B兩點(diǎn)間接一電動勢為4V,內(nèi)電阻為1Ω的直流電源,電阻R1、R2、R3的阻值均為4Ω,電容器的電容為30μF,電流表的內(nèi)阻不計(jì),當(dāng)電鍵S閉合時(shí),求:(1)電流表的讀數(shù);(2)電容器所帶的電量;(3)斷開電鍵S后,通過R2的電量.
分析:當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電阻R1、R2被短路.根據(jù)歐姆定律求出流過R3的電流,即電流表的讀數(shù).電容器的電壓等于R3兩端的電壓,求出電壓,再求解電容器的電量.?dāng)嚅_電鍵S后,電容器通過R1、R2放電,R1、R2相當(dāng)并聯(lián)后與R3串聯(lián).再求解通過R2的電量.
解答:解:(1)當(dāng)電鍵S閉合時(shí),電阻R1、R2被短路.根據(jù)歐姆定律得,
電流表的讀數(shù)I=
E
R3+r
=
4
4+1
A=0.8A

(2)電容器所帶的電量Q=CU3=CIR3=30×10-6×0.8×4C=9.6×10-5C;
(3)斷開電鍵S后,電容器相當(dāng)于電源,外電路是R1、R2相當(dāng)并聯(lián)后與R3串聯(lián).由于各個(gè)電阻都相等,則通過R2的電量為Q′=
1
2
Q
=4.8×10-5C
答:(1)電流表的讀數(shù)為0.8A;(2)電容器所帶的電量為9.6×10-5C;(3)斷開電鍵S后,通過R2的電量為4.8×10-5C.
點(diǎn)評:電流表的內(nèi)阻不計(jì)時(shí),也稱為理想電流表,相當(dāng)于可測量電流的導(dǎo)線,可將并聯(lián)電路短路.
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